2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of retinal circuit development and function
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18H02593
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古川 貴久 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50260609)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | マウス / シナプス / 網膜 / 視細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、視細胞におけるシナプス形成因子を同定するために、視細胞で優位に発現し、細胞間相互作用に関わるドメインをコードする遺伝子を中心にスクリーニングを行った。細胞間相互作用に関わるドメインはシナプス形成において重要な役割を果たしていることが知られている。 視細胞が完全に欠失するOtx2コンディショナルノックアウト(CKO)マウスと野生型マウスの網膜を用いたマイクロアレイ解析結果の比較から、視細胞に優位に発現すると考えられる遺伝子を選別した。これらの中から機能未知の遺伝子を選別し、さらにこれらの遺伝子がコードする蛋白 質のドメインやin situハイブリダイゼーションによる網膜組織での遺伝子発現パターンおよび発現量を解析し、視細胞におけるシナプス形成 因子の候補遺伝子として機能未知の遺伝子を複数同定した。これらの分子の機能メカニズムの解明を通じて、網膜視細胞-双極細胞間のシナプス形成メカニズムの解明を、網膜電図測定(ERG)といった電気生理学的解析、視細胞の軸索末端のマーカーを用いた免疫染色などの組織学的な方法により進めている。平成30年6月の大阪府北部地震により、シナプス形成因子の機能解析に利用していた当該遺伝子組み換えマウスが相当数死亡し、実験に支障がでるほど減少した。このため研究を一時中断し、当該遺伝子組み換えマウスの再繁殖を行った。マウスが増えるのを待って、引き続き、視細胞に特異的に発現する機能未知の遺伝子およびその関連遺伝子のノックアウトマウスやダブルノックアウトマウスの解析を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究においては、網膜神経回路の形成に関わる分子の同定、神経回路の構築メカニズムと個体レベルの視覚機能との関連までを統合的に理解していくことを目的としているが、神経回路の機能に関わる機能未知であった遺伝子を見出し、変異マウスの作製と解析を行っている。大阪府北部地震により、シナプス形成因子の機能解析に利用していた当該遺伝子組み換えマウスが相当数死亡し、一時的に減少した。再繁殖により解析に用いるマウスを増やして、解析を再開した。現在までに、網膜視細胞と双極細胞の機能構築に関わる分子の機能メカニズムに関する新しい知見を得つつあることからも、おおむね順調に展開していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、網膜に発現する候補遺伝子の解析を行う。作製中の抗体を用いた局在解析も行う。さらに、申請者らが新たに同定した遺伝子群のうち、細胞形態やシナプス形成に関わる遺伝子のノックアウトマウスやウイルスベクターによるノックダウンや強制発現による表現型の解析を行う。これらの遺伝子のノックアウトマウスやノックダウン・強制発現させた網膜の組織ならびに機能解析を通じて網膜神経回路機構の形成と機能メカニズムを解明していく。
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